2019-2020学年高中生物 第六章 生态系统 第14课时 生态系统中的生产量和生物量、能量流动和物质循环学案 浙科版必修3.docx

第14课时　生态系统中的生产量和生物量、能量流动和物质循环考试要求知识内容学考要求选考要求知识内容学考要求选考要求1.初级生产量、次级生产量及生物量的含义a3.生态系统中的碳循环cc2.生态系统中的能量流动cc4.能量流动和物质循环的关系c核心素养要求1．举例说明生态系统中的生产量和生物量，并比较初级生产量与次级生产量2.通过比较能量流动和物质循环的过程，形成辩证统一的观点一、生态系统中的生产量和生物量(选考)1．初级生产量是指绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量2．净初级生产量：初级生产量减去植物呼吸消耗量3．生物量实际上就是净生产量在某一调查时刻前的积累量4．次级生产量依靠动物吃植物、吃其他动物和吃一切现成有机物质而生产出来的物质这类生产在生态系统中是第二次的有机物质生产，所以叫次级生产量归纳总结　初级生产量、生物量和次级生产量的比较初级生产量生物量次级生产量能量来源太阳能太阳能或有机物植物生产的有机物描述单位[g·(m2·a)－1]或[J·(m2·a)－1]g/m2或J/m2[g·(m2·a)－1]或[J·(m2·a)－1]三者的联系(1)总初级生产量(GP)＝净初级生产量(NP)＋植物呼吸量(R)(2)当净生产量表示在某一调查时刻前的有机物积累量时即为生物量(3)次级生产量的能量来源于初级生产量(4)初级生产量、生物量和次级生产量的能量均直接或间接来源于太阳能例1　(2018·宁波效实中学高二检测)关于生态系统中的生产量和生物量，下列叙述不正确的是(　　)A．用于植物生长繁殖的能量为净初级生产量B．地球各地的净初级生产量随温度和雨量的不同而有很大差异C．生物量即净生产量在某一调查时刻前的积累量，生物量的概念与计量单位只可用于植物D．异养生物合成的有机物应属次级生产量答案　C解析　初级生产量中有一部分被植物的呼吸消耗掉了，剩下的可用于植物生长和繁殖，此即净初级生产量；生物量实际上是净生产量在某一调查时刻前的积累量，生物量的概念和计量单位同样应用于动物；异养生物合成的有机物应属次级生产量。

例2　一只狼吃掉了一只羊，将羊的有机物转化为自身的有机物质，则这部分被转化的有机物质在生态系统中属于(　　)A．初级生产量 B．生物量C．次级生产量 D．呼吸量答案　C解析　狼吃掉羊后进行了第二次有机物质生产，属于生态系统的次级生产量二、生态系统中的能量流动1．能量流动的含义及渠道(1)能量流动的含义：在生态系统中，能量不断沿着太阳→植物→植食动物→肉食动物→顶位肉食动物的方向流动2)渠道：沿食物链的营养级依次传递2．能量流动过程(1)能量流动的起点：太阳能2)能量流动的渠道：食物链或食物网3)植食动物的能量去向：①被自身细胞呼吸消耗；②被分解者分解；③被肉食动物取食并同化；④暂未被利用3．能量流动特点(1)单方向的，不可逆的2)逐级递减，传递效率一般只有约10%归纳总结1．能量的输入(1)源头：太阳能或氧化无机物产生的化学能2)相关生理过程：光合作用或化能合成作用3)能量形式转换：光能或氧化无机物产生的化学能→有机物中的化学能4)输入总量：生产者固定的能量总值2．能量的传递(1)传递的途径：食物链和食物网2)传递的形式：有机物中的化学能3)传递的效率：约10%4)传递的特点①单向流动，原因：食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果，如肉食性动物以植食性动物为食，而植食性动物不能反过来以肉食性动物为食。

②逐级递减，原因：a．各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部分能量，并以热的形式散失，无法再利用b．各营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的生物利用c．还有少部分能量随着残枝败叶或动植物遗体、粪便等直接传给了分解者3．能量的散失(1)形式：热能，热能是能量流动的最终归宿2)过程4．生态系统各成分中能量的来源及去向(1)能量来源①生产者通过自身的光合作用或化能合成作用将无机环境中的能量固定下来，能量就输入到第一个营养级②流入到各级消费者的总能量是指各级消费者所同化的能量，排出的粪便中的能量不计入排便生物所同化的能量中③分解者的能量来自生产者和消费者2)生产者和消费者中能量的去路①自身呼吸作用消耗；②流入下一个营养级(最高营养级除外)；③被分解者分解利用3)分解者中的能量经呼吸作用以热的形式散失例3　(2017·浙江11月学考)下列关于能量流动的叙述，正确的是(　　)A．动物同化的能量中包括其粪便中的能量B．生产者能将约10%的太阳能转化为化学能C．相同条件下恒温动物的体重净增长低于变温动物D．消费者营养级具有的能量与该级消费者的平均体重成正相关答案　C解析　动物粪便中的能量不属于自身同化的能量，属于上一营养级同化量中的一部分，A错误；生产者只能将1%～2%的太阳能转化为化学能贮存下来，营养级间的能量传递效率约为10%，B错误；由于恒温动物要维持体温恒定，同化的能量中有更多的比例用于细胞呼吸产生热量，所以其体重净增长会低于变温动物，C正确；消费者营养级具有的能量，由个体体重与个体数量共同决定，D错误。

例4　(2018·温州高二检测)有关生态系统中食物链与能量流动的叙述，不正确的是(　　)A．能量沿食物链的流动是单向的B．食物链越长，最高营养级获得的能量越少C．一级消费者越多，二级消费者获得的能量越少D．一般生物种类越多，生态系统中的食物链越多答案　C解析　生态系统中能量沿食物链流动是单向的、不循环的，而且是逐级递减的，即营养级越高，获得的能量越少，但是一级消费者越多，二级消费者的食物越充足，一般获得的能量就越多，故C错误方法技巧　(1)能量的输入并不都是通过绿色植物的光合作用实现的，在极少数特殊空间中，如深海热泉生态系统，是通过特殊细菌的化能合成作用实现的2)生产者的同化量就是生产者固定的太阳能总量3)粪便实际上是上一个营养级的未被利用的部分，通过分解者将其分解4)真正流入某一个营养级的能量，应该是该生物的同化量，即同化量＝摄入量－粪便量三、生态系统中的物质循环——碳循环1．物质循环物质循环与能量流动不同，它是在一个相对封闭的循环圈中周而复始、往复循环的过程2．特点(1)周而复始、往复循环2)参与循环的物质数量恒定，可以重复利用3．碳的全球循环(1)基本路线图解(2)①大气中二氧化碳含量的特点：有明显的昼夜变化和季节变化。

②海洋对大气中二氧化碳含量的调节作用：二氧化碳在大气圈和水圈的界面上通过扩散作用而相互交换总之，碳在生态系统中的含量，能通过碳循环的自我调节机制得到调整，并恢复到原来的平衡状态3)碳循环平衡失调①原因：人类因能源消费向大气中排放大量二氧化碳，从而严重干扰了陆地、海洋和大气之间二氧化碳交换的平衡，致使大气中二氧化碳的含量持续增加②影响：产生温室效应归纳总结　(1)物质循环的理解范围生物圈(全球性)物质对象组成生物体的化学元素形式生物群落与无机环境间：无机物生物群落内部：有机物动力能量重要生物类群生产者：物质、能量输入分解者：物质、能量输出特点全球性、循环性(2)物质循环与能量流动的比较项目能量流动物质循环形式以有机物为载体以化学元素形式流动特点单向流动、逐级递减全球性、循环性渠道食物链和食物网在非生物环境和生物群落之间不断循环关系①能量的固定、储存、转移和释放离不开物质的合成和分解②物质是能量沿食物链(网)流动的载体③能量是物质在生态系统中往复循环的动力例5　“气候变暖将是一场灾难”，关于这种说法的叙述中不正确的是(　　)A．气候变暖导致海平面上升，将给人类带来无法估计的灾难B．为防止气候变暖，人类要尽量减少CO2的排放量C．为防止气候变暖，人类要尽可能植树造林，保护植被D．海水温度升高时，海水向大气释放的CO2将减少，有利于阻止气温升高答案　D解析　由于工业发展，煤、石油等化石燃料的燃烧及森林的乱砍滥伐，使大气中CO2增多，导致气候变暖。

为防止气候进一步变暖，我们应减少CO2的排放量，开发新的清洁能源，并大力植树造林，绿化环境，加强植物的光合作用D项中海水温度升高，海水向大气释放的CO2将增多，不利于防止气温升高例6　(2018·湖州高二检测)下图为生态系统中的碳循环过程示意图，其中甲、乙、丙、丁为构成该生态系统的生物成分，箭头表示物质流动方向下列相关叙述错误的是(　　)A．图中①过程可以表示绿色植物的光合作用B．缺少类群甲则生态系统的物质循环不能正常进行C．类群丙的厌氧呼吸是产生大气中气体X的途径之一D．甲是分解者，乙是生产者答案　C解析　图中乙为生产者，所以①过程可以表示绿色植物的光合作用，②过程表示生产者的呼吸作用，A正确；图中甲为分解者，如果缺少分解者，则生态系统中的尸体将堆积如山，物质循环将不能正常进行，B正确；由图可知，气体X为二氧化碳，乙为生产者，丙为消费者，其需氧呼吸可以产生二氧化碳，但是其厌氧呼吸不能产生二氧化碳，C错误；甲是分解者，乙是生产者，D正确方法技巧　辨析碳循环过程中生态系统的各成分(1)图中双向箭头代表生产者、大气中的CO2，其中其他所有成分都指向的为大气中的CO2，即C为大气中的CO2，A是生产者。

2)除了C之外，有最多被指向箭头的为分解者，即B为分解者3)三个图的模式其实一致，复杂的地方在于消费者的划分，图甲中消费者只有D，图乙中消费者有D、E，图丙中消费者有D、E、F4)图甲蕴含的食物链为A→D，图乙蕴含的食物链为A→D→E，图丙蕴含的食物链为A→D→E→F例7　如图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解图中A、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得的能量值，单位为百万千焦请回答下列问题：(1)请将流经该生态系统的总能量填写在图中的方框内这部分能量是________________通过同化作用所固定的太阳能2)从第一个营养级到第二个营养级的能量传递效率约为__________%，从第二个营养级到第三个营养级的能量传递效率为______%3)二级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得能量的百分比是________4)由图可知，下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量，原因有：①各营养级生物体内的大量能量被_______________________________________________；②上一个营养级的部分能量______________________________________________________；③还有少量能量被________利用。

答案　(1)111　该生态系统内全部生产者　(2)13.5　　20　(3)60%　(4)①呼吸作用消耗　②未被下一个营养级利用　③分解者解析　(1)从图中可以看出流经该生态系统的总能量为A固定的太阳能总量：3.0＋15.0＋41.5＋51.5＝111(百万千焦)2)从第一个营养级到第二个营养级的能量传递效率应为×100%＝×100%≈13.5%；第二个到第三个营养级的能量传递效率为×10。